高一物理 电场与电场强度
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3、法拉第“场”的观点
F1
F2
+Q1 +Q2
电荷周围存在电场,电荷之间的作用力 就是通过这个电场相互作用的。
近代物理学证实并发展了法拉第的观点
物质的 存在形式
实物
(由分子、原子组成, 如水、铁块等)
场
(如电磁场、引力场等,
是客观存在的另一种
物质形态)
一、电场
1、定义:电荷周围存在的特殊物质,
静止电荷产生的电场又称静电场。 2、基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用,
B点
探究1:如何描述电场呢?
rA +Q 试探电荷+q
场源电荷
2r
B FB
电场中 不同位置
试探电 荷q
q
A点
B点
q
表明:电场的强弱与场中的位置有关。
静电力F Qq
k r2
k
(
Qq 2r)2
探究2:能否用电场力
的大小表示电场的强弱?
rA +Q 试探电荷+2q 场源电荷 2r
B
电场中 不同位置
试探电 荷q
光芒四射
正电荷
万箭穿心
负电荷
特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大 b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面 垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点
特点:
携手合作
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,
Qq
+2q 2k r2
Qq +3q 3k r2
q
k
(
Qq 2r)2
F/q
Q k r2
Q k r2
Q k r2
k
(
Q 2r)2
同一位置,F/q相同
F/q与试探电荷q、电场力F 均无关。
不同位置,F/q不同
F/q与场中位置有关
故比值F/q,能反映电场的强弱。
探究表明:
1、在电场中的同一点,比值F/q是恒定的,与q无关。
负电荷在电场中某点所受电场力的方向跟该点的场强的方向相反。
EF
+Q
+q
E
+Q
-q
FE
-Q
+q
E
F
-Q
-q
5.理解:
(1) E F
q
为定义式,适用于一切电场。
(2)电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
(3)电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷q
是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的
电场力F都无关。 (4)电场力:F=qE
2、在电场中不同的点,比值F/q一般是不同的。 3、比值F/q能反映电场的强弱
二、电场强度(场强)E
1、定义: 放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
与它的电荷量q的比值,称为该点的电场强度,简称场强。
2、定义式: E F
q
比值定义法
3、单位: 牛/库,N/C
试探电荷电荷量
4、矢量: 物理学中规定,电场中某点的场强的方向与正电荷在该点 所受电场力的方向相同。
带等量异种电荷的平行板
齐头并进
特点:
a、两板之间除边缘外,场强大小、方向都相同。 b、强场大小和方向都相同的电场叫匀强电场,
故匀强电场的电场线是平行等距的直线。
三、电场线
4、基本特征:
①电场线是假想的曲线,并不实际存在。 ②电场线始于正电荷(无穷远),终止于负电荷(无穷远) ③电场线疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向。 ④电场线不闭合,不相交,不相切。 ⑤电场线不是电荷的运动轨迹
且总与中垂面(中垂线)垂直 c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点等距离
各点场强相等。
等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点
正点电荷
特点:
a、两点电荷连线中点处场强为零
势不两立
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
匀强电场中电场线分布特点
类比磁感线
—
实 验 模 拟 电 场 线
三、电场线
1、定义:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向 都跟该点的场强方向一致,这样的曲线叫做电场线.
2、意义:形象描述电场的分布情况, 疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向。
3、几种常见电场的电场线分布及特点
正、负点电荷形成电场的中电场线的分布特点
1.电场强度:从力的角度描述电场的性质。
(1)定义式: E = F / q (2)单位:N/C (3)矢量:方向与正电荷在该点受电场力方向相同 (4)电场中某一点的场强与试探电荷无关,取决于电场本身。
静电力F
A点
q
Qq k r2
+2q
Qq 2k r2
B点
q
kwenku.baidu.com
(
Qq 2r)2
探究2:能否用电场力的
大小表示电场的强弱?
F3 A r
试探电荷+3q
+Q
场源电荷
2r B
电场中 试探电 不同位置 荷q
q
A点
+2q
+3q
B点 q
表明:不能用电场力大小来描述电场的强弱。
静电力F
k
Qq r2
Qq 2k r2
Qq
高中物理一年级
必修三第一章第三节 电场与电场强度
猜想:没有直接接触的电荷之间是如何产生相互作用的?
静电力
F A
F B
物理学界的认识过程
1、超距作用说 电荷之间的作用力不需要物质作为媒介,能从
一个物体立即作用到相隔一定距离的另一个物体, 这是超距作用的观点。
2、以太说 另一种观点认为,力是通过空间中的一种弹性媒介 —“以太”传递的。
课堂练习2
下列关于电场线的说法中正确的是( CD )。
A.电场线的切线方向,就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的
课堂练习3 图示的各电场中,A、B 两点电场强度相同的是(C )。
课堂小结
电场的描述
这种力叫电场力。在静电场中电场力就是静电力。 3、电荷间的相互作用力是通过电场施加的.
电荷 Q1
F1
电场
电荷Q2
F2
+Q1
+Q2
探究1:如何描述电场呢?
A r
+Q
+q
F1
检验电荷
源电荷
2r B
试探电荷:电量足够小、体积也足够小q
场源电荷:产生电场的电荷Q
电场中 试探电荷
不同位置
q
q
A点
静电力F
k
Qq r2
3k r2
k
(
Qq 2r)2
探究3:那么用什么物理量来描述电场的强弱?
电场中 试探 不同位置 电荷q
静电力F
A点 B点
q
k
Qq r2
Qq
+2q 2k r2
Qq +3q 3k r2
q
k
(
Qq 2r)2
探究3:那么用什么物理量来描述电场的强弱?
电场中 试探 不同位置 电荷q
静电力F
A点 B点
q
k
Qq r2
电场强度E反映电场力的性质
课堂练习1
在电场中A处放点电荷-q,其受电场力大小为F,方向向右,
F
则A处场强大小为 q
,方向 向左 ;若将A处放点电荷为+2q,则
F
该处电场强度大小为 q ,方向 向左 。
那么+2q受到的电场力为 —大——小—等——于—2—F—,—方——向—向——左————。
电场的形象描述 ——电场线
F1
F2
+Q1 +Q2
电荷周围存在电场,电荷之间的作用力 就是通过这个电场相互作用的。
近代物理学证实并发展了法拉第的观点
物质的 存在形式
实物
(由分子、原子组成, 如水、铁块等)
场
(如电磁场、引力场等,
是客观存在的另一种
物质形态)
一、电场
1、定义:电荷周围存在的特殊物质,
静止电荷产生的电场又称静电场。 2、基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用,
B点
探究1:如何描述电场呢?
rA +Q 试探电荷+q
场源电荷
2r
B FB
电场中 不同位置
试探电 荷q
q
A点
B点
q
表明:电场的强弱与场中的位置有关。
静电力F Qq
k r2
k
(
Qq 2r)2
探究2:能否用电场力
的大小表示电场的强弱?
rA +Q 试探电荷+2q 场源电荷 2r
B
电场中 不同位置
试探电 荷q
光芒四射
正电荷
万箭穿心
负电荷
特点:
a、离点电荷越近,电场线越密,场强越大 b、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面 垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。
等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点
特点:
携手合作
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,
+2q 2k r2
Qq +3q 3k r2
q
k
(
Qq 2r)2
F/q
Q k r2
Q k r2
Q k r2
k
(
Q 2r)2
同一位置,F/q相同
F/q与试探电荷q、电场力F 均无关。
不同位置,F/q不同
F/q与场中位置有关
故比值F/q,能反映电场的强弱。
探究表明:
1、在电场中的同一点,比值F/q是恒定的,与q无关。
负电荷在电场中某点所受电场力的方向跟该点的场强的方向相反。
EF
+Q
+q
E
+Q
-q
FE
-Q
+q
E
F
-Q
-q
5.理解:
(1) E F
q
为定义式,适用于一切电场。
(2)电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
(3)电场强度由电场本身的性质决定,与试探电荷q
是否存在、电荷的正负、电荷量的大小及受到的
电场力F都无关。 (4)电场力:F=qE
2、在电场中不同的点,比值F/q一般是不同的。 3、比值F/q能反映电场的强弱
二、电场强度(场强)E
1、定义: 放入电场中某点的试探电荷所受的电场力F
与它的电荷量q的比值,称为该点的电场强度,简称场强。
2、定义式: E F
q
比值定义法
3、单位: 牛/库,N/C
试探电荷电荷量
4、矢量: 物理学中规定,电场中某点的场强的方向与正电荷在该点 所受电场力的方向相同。
带等量异种电荷的平行板
齐头并进
特点:
a、两板之间除边缘外,场强大小、方向都相同。 b、强场大小和方向都相同的电场叫匀强电场,
故匀强电场的电场线是平行等距的直线。
三、电场线
4、基本特征:
①电场线是假想的曲线,并不实际存在。 ②电场线始于正电荷(无穷远),终止于负电荷(无穷远) ③电场线疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向。 ④电场线不闭合,不相交,不相切。 ⑤电场线不是电荷的运动轨迹
且总与中垂面(中垂线)垂直 c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点等距离
各点场强相等。
等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点
正点电荷
特点:
a、两点电荷连线中点处场强为零
势不两立
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏
匀强电场中电场线分布特点
类比磁感线
—
实 验 模 拟 电 场 线
三、电场线
1、定义:在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向 都跟该点的场强方向一致,这样的曲线叫做电场线.
2、意义:形象描述电场的分布情况, 疏密表示场强大小,切线方向表示场强方向。
3、几种常见电场的电场线分布及特点
正、负点电荷形成电场的中电场线的分布特点
1.电场强度:从力的角度描述电场的性质。
(1)定义式: E = F / q (2)单位:N/C (3)矢量:方向与正电荷在该点受电场力方向相同 (4)电场中某一点的场强与试探电荷无关,取决于电场本身。
静电力F
A点
q
Qq k r2
+2q
Qq 2k r2
B点
q
kwenku.baidu.com
(
Qq 2r)2
探究2:能否用电场力的
大小表示电场的强弱?
F3 A r
试探电荷+3q
+Q
场源电荷
2r B
电场中 试探电 不同位置 荷q
q
A点
+2q
+3q
B点 q
表明:不能用电场力大小来描述电场的强弱。
静电力F
k
Qq r2
Qq 2k r2
高中物理一年级
必修三第一章第三节 电场与电场强度
猜想:没有直接接触的电荷之间是如何产生相互作用的?
静电力
F A
F B
物理学界的认识过程
1、超距作用说 电荷之间的作用力不需要物质作为媒介,能从
一个物体立即作用到相隔一定距离的另一个物体, 这是超距作用的观点。
2、以太说 另一种观点认为,力是通过空间中的一种弹性媒介 —“以太”传递的。
课堂练习2
下列关于电场线的说法中正确的是( CD )。
A.电场线的切线方向,就是电荷受力的方向 B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动 C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大 D.静电场的电场线不可能是闭合的
课堂练习3 图示的各电场中,A、B 两点电场强度相同的是(C )。
课堂小结
电场的描述
这种力叫电场力。在静电场中电场力就是静电力。 3、电荷间的相互作用力是通过电场施加的.
电荷 Q1
F1
电场
电荷Q2
F2
+Q1
+Q2
探究1:如何描述电场呢?
A r
+Q
+q
F1
检验电荷
源电荷
2r B
试探电荷:电量足够小、体积也足够小q
场源电荷:产生电场的电荷Q
电场中 试探电荷
不同位置
q
q
A点
静电力F
k
Qq r2
3k r2
k
(
Qq 2r)2
探究3:那么用什么物理量来描述电场的强弱?
电场中 试探 不同位置 电荷q
静电力F
A点 B点
q
k
Qq r2
+2q 2k r2
Qq +3q 3k r2
q
k
(
Qq 2r)2
探究3:那么用什么物理量来描述电场的强弱?
电场中 试探 不同位置 电荷q
静电力F
A点 B点
q
k
Qq r2
电场强度E反映电场力的性质
课堂练习1
在电场中A处放点电荷-q,其受电场力大小为F,方向向右,
F
则A处场强大小为 q
,方向 向左 ;若将A处放点电荷为+2q,则
F
该处电场强度大小为 q ,方向 向左 。
那么+2q受到的电场力为 —大——小—等——于—2—F—,—方——向—向——左————。
电场的形象描述 ——电场线